Каких специалистов не хватает в рыбопереработке
В производственных условиях качество пищевых продуктов оценивают по органолептическим показателям, т.е. до сих пор оно определяется исходя из личных пристрастий и опыта эксперта. Эту работу осуществляют технологи предприятия. В то же время органолептический анализ пищевых продуктов в последние годы за рубежом стремительно развивается и имеет свою специфику, которой обычно не владеют современные технологи. В современном мире этим занимаются люди профессии «флейворист». К сожалению, в вузах РФ пока не ведут подготовку кадров данного направления.
В рыбной промышленности подготовка технологов осуществляется в рамках профиля «Технология продуктов из водных биологических ресурсов». Органолептический анализ рыбных продуктов здесь преподается в виде отдельной дисциплины, а обучение студентов сводится в основном к организации дегустаций и практически не затрагивает научной составляющей данного направления. Для этой работы на производстве подойдут кадры, подготовленные в рамках профиля «Пищевая биотехнология гидробионтов». В случае невозможности подготовки таких бакалавров, в рамках вузов можно готовить магистров на базе этого научного направления.
Расхожее мнение, что рынок подготовит нужные кадры, к системе высшего образования не имеет никакого отношения, поскольку сегодня заметна сильная оторванность профильного образования от нужд производственных предприятий. Скорее всего, специалистов по органолептическому анализу начнут готовить корпоративные университеты, но они нацелены на краткосрочные курсы.
Ключевые компоненты вкуса пищевых продуктов
О качестве и привлекательности продукта мы судим по совокупности производимых им сенсорных впечатлений, которую называют букетом, вкусом или ароматом. Этот комплексный образ создает такие свойства пищевых продуктов, как вкус, запах, консистенция, температура и цвет, причем вкус – наиболее очевидная составляющая аромата.
Вкусовой анализатор человека способен различать в виде стимулов чрезвычайно большое разнообразие химических веществ: от минеральных солей до более сложных соединений в виде сахаров, аминокислот, жирных кислот и многих токсичных соединений. Выбор пищи и воды организмами основан на активности химических детекторов – вкусовых клеток, которые объединены в морфологическую единицу – вкусовую почку. В настоящее время принято считать, что человек способен различать пять основных вкусов – сладкий, соленый, кислый, горький и умами.
Сладкий вкус вызывают природные углеводы, которые отличаются высокой питательной ценностью и являются важным источником калорий. Сладкий вкус имеет отчетливо выраженный, эмоционально приятный оттенок. Выделяют несколько химических классов сладких веществ: натуральные сахара, искусственные подсластители, некоторые аминокислоты и сладкие протеины.
Вкус соленого управляется потреблением поваренной соли и других необходимых минеральных солей, которые участвуют в поддержании водно-соленого баланса в организме. Удивительно, но мы с рождения запрограммированы распознавать сладкий и соленый вкусы.
Кислый вкус кажется приемлемым и привлекательным только при низкой интенсивности ощущений, но становится неприятным при высокой концентрации и вызывает врожденную реакцию отвергания у взрослых людей. Кислоты являются единственным источником кислого вкуса, поэтому он помогает выделить незрелые плоды и прокисшую пищу, и предотвращает поражение внутренних органов и тканей организма от воздействия кислотой. Таким образом, кислый вкус обладает распознавательными и предупреждающими свойствами, вместе с соленым вкусом он имеет отношение к ионному балансу в организме.
Горький вкус неприятен, пока он слаб, и вызывает отвращение при высокой интенсивности, предохраняя людей и животных от употребления токсичных и вредных веществ, имеющих часто горький вкус. Но в то же время привкус горечи улучшает букет и аромат пищи. Горький вкус имеют многие лекарства и органические вещества растительного происхождения.
Вкус глутамата натрия называется умами, он отличается от соленого, кислого, горького и сладкого вкусов и не может быть получен их смешиванием. Умами – это японский термин, используемый для описания некоторых гидролизированных белков и аминокислот. Наличие умами сигнализирует о богатой протеинами пище и широко применяется в пищевой промышленности благодаря свойству придавать продукции приятный аромат.
За последние годы исследователи собрали убедительные доказательства того, что помимо пяти основных вкусов мы способны воспринимать еще и вкус жира. Жиры, которые нам нравятся в еде, представляют собой триглицериды – большие молекулы, состоящие из молекулы-остова, к которым прикреплены радикалы жирных кислот. Нет никаких доказательств того, что глицериды обладают каким-либо вкусом, они распознаются во рту с помощью тактильных рецепторов, которые ощущают их маслянистость. С другой стороны, появляется все больше новых данных о том, что человек способен чувствовать вкус жирных кислот. По мере накопления доказательств все больше ученых склоняется к тому, чтобы внести жир в список базовых вкусов.
Следует иметь в виду, что базовые вкусы взаимодействуют друг с другом, например, сладкий и горький вкусы подавляют друг друга.
Человек может превратиться в тонкого ценителя вкуса, т.к. восприятие пищи воздействует на большую часть головного мозга. Когда вы наслаждаетесь восхитительным вкусом крабового мяса, в мозге активизируется больше систем, чем при любом другом виде поведения. Во-первых, воздействуют сенсорные системы, отвечающие за восприятие вкусовых ощущений, запаха, текстуры и даже слуховой и зрительной информации. Во-вторых, включается двигательная система, отвечающая за координацию мышц, с помощью которых человек жует и глотает. В-третьих, активизируются бессознательные связи, регулирующие аппетит, чувство голода и сытости. И наконец, включаются мыслительные процессы более высокого уровня, отвечающие за распознавание, оценку, запоминание событий и способы реагирования на них. Так что каждый съеденный кусочек порождает целую гамму мозговой активности.
Безусловно, феномен вкуса придает вкус нашей повседневной жизни. Очевидно, если у человека есть выбор, он предпочтет более вкусную еду. Зачастую при выборе продуктов вкус доминирует над такими соображениями, как польза еды для здоровья, ее цена или экологичность. Удовольствие от хорошей еды люди оценивают обычно выше, чем удовольствие от спорта, хобби и чтения. И когда у них спрашивают, почему хорошая еда доставляет им такое удовольствие, большинство называют главной причиной вкус.
Но здесь есть особые ограничения. Когда много раз ощущается флейвор (сочетание запаха и вкуса) определенной еды во время приема пищи, система вознаграждения нашего мозга все слабее реагирует на очередной вход, независимо от того, сколько калорий содержит каждый кусок. Получается, что с каждым куском мы наслаждается данной едой все меньше: первый кусок восхитителен, второй – превосходен, но с третьим и последующими кусками вкус и аромат начинают меркнуть и человек теряет интерес к этому продукту. Сенсорно-специфическое насыщение наступает через 15-20 минут после начала еды, поэтому оно может ослабить наш аппетит еще до поступления других сигналов сытости.
В большинстве случаев вкус представляет собой запах, а не собственно вкусовые ощущения. Но на самом деле вкус заключает в себе еще больше аспектов и определяется всей той совокупностью ощущений, которые испытывает человек, когда кладет пищу в рот. Запах еды кажется более интенсивным потому, что вкус и запах в нашем головном мозге усиливают друг друга. Хотя мы обычно воспринимаем их как единое целое, в действительности вкус и запах выполняют разные функции. Запах отвечает за идентификацию – он позволяет нам ответить на вопрос «что это такое», а вкус отвечает на вопрос «хочу ли я это съесть». Вкус помогает нам принимать решение более общего характера «хорошо – плохо» или «съедобное – несъедобное».
Умение распознавать вкус – одна из специфических способностей человека. Многие ядовитые вещества обладают горьким вкусом, поэтому в нас заложено отвращение к горькой пище, она вызывает у человека условный рефлекс «осторожно: яд». Точно также мы склонны отвергать кислый вкус, который может быть признаком испорченной пищи или незрелого, несъедобного пока фрукта. Мы зачастую учимся преодолевать заложенное отвращение к некоторым продуктам, таким как кофе, пиво, кислые леденцы – мало, кто приходит в восторг после первого их употребления.
Когда люди говорят о вкусе еды, они сосредотачиваются на вкусовых и обонятельных ощущениях. Поэтому мы мгновенно узнаем вкус соленой лососевой икры или копченой сельди, хотя не можем описать их конкретными словами. При этом львиная доля вкуса пищи определяется ее запахом, поскольку он несет гораздо больше информации, чем просто ощущение сладости, кислоты, солености, горечи и умами. Многие утверждают даже, что запах обеспечивает до 70% вкуса пищи.
Существует распространенное заблуждение, что вкус содержится в продуктах. Но продукты содержат только химические вещества, из которых наш мозг создает вкус и аромат, поскольку вкус находится не в еде и даже не во рту или носу, а в мозге.
Технология формирования флейвора пищевых продуктов
Разработки пищевых флейвористов превратили алхимию в научную дисциплину, основанную на надежных количественных знаниях. Сегодня продвинутый флейворист, работающий в пищевой отрасли, имеет в своем распоряжении более семи тысяч различных ароматических веществ для создания новых сочетаний запахов и вкусов. В РФ это направление исследований находится пока на нулевом уровне, не считая некоторых лабораторий, развитие которых осуществляется вопреки здравому смыслу, поскольку нет целевого финансирования этой области знаний. Основная проблема при создании подобной лаборатории или кафедры – это накопление базы ароматических веществ (самая трудоемкая и затратная составляющая данной области знаний).
При создании аромата следует начинать с характерного компонента – пахучего вещества, которое так сильно выделяется в отдельно взятом аромате, что и создает его облик. Далее идет наслоение верхних «нот» – быстро улетучивающихся ароматических соединений, которые первыми воздействуют на рецепторы, но также быстро исчезают. Они придают более универсальные оттенки. Затем добавляются нижние базовые «ноты», которые проявляются медленнее, но сохраняются гораздо дольше, обеспечивая полноту вкуса. После начинается подбор компонентов, добавляющих тонкие оттенки конкретному флейвору.
Наконец, необходимо обратить внимание на сбалансированность аромата, поскольку флейвор должен быть гармоничным и чистым, чтобы сохраняться на протяжении всего пути до потребителя. Некоторые ароматические соединения окисляются под воздействием воздуха, другие ароматы, особенно содержащие летучие соединения, быстро исчезают.
Способность к восприятию вкуса сыграла важную роль в формировании человека как вида, поскольку мы никогда не смогли бы развить чрезвычайно энергоемкий головной мозг, не имея достаточно простого способа получения энергии – через тепловую обработку пищи. В процессе готовки создается богатейшая палитра новых вкусов.
Одна из главных задач при создании нового продукта – достичь баланса между контрастом и сходством ингредиентов. Продукты могут сочетаться, потому что их флейворы перекликаются или контрастируют и подчеркивают друг друга. В частности, картофель фри обычно подается с майонезом: содержащийся в соусе жир обволакивает язык, и картофель уже не кажется человеку таким соленым. В этом и состоит задача технолога – собрать воедино комплект вкусоароматических веществ и правильно их сбалансировать.
Первый способ обеспечить продукту богатый флейвор заключается в том, чтобы извлечь из сырья вкусоароматические вещества и сконцентрировать их, повысив тем самым интенсивность флейвора. Извлечение веществ основано на растворимости: большинство летучих ароматических веществ лучше растворяется в масле, чем в воде. Вторую возможность создания богатого флейвора обеспечивает тепловой процесс приготовления пищи. Тепло влияет на вкус путем разрушения больших молекул, таких как жиры и белки, на более мелкие и летучие.
Основной флейвор рыбы образуется в процессе его приготовления, когда под воздействием тепла жирные кислоты начинают расщепляться на более мелкие молекулы, многие из которых имеют сильный аромат. Поджаривание влечет за собой целую серию изменений вкуса и запаха продуктов питания во время ее приготовления (реакция Майяра), хотя в действительности наблюдается более сложный каскад взаимосвязанных химических реакций. Процесс начинается с того, что аминокислоты и сахара вступают в реакцию друг с другом, в результате чего образуется ряд неустойчивых промежуточных соединений. Затем эти соединения начинают реагировать между собой и иногда с жирными кислотами и другими веществами, в результате процесс становится настолько сложным, что его невозможно полностью отследить. Получаемые продукты имеют характерный коричневый цвет, многие из них также являются летучими пахучими веществами. Поскольку каждая еда имеет свою отправную точку в виде специфической комбинации аминокислот и сахаров, реакции могут протекать в очень большом диапазоне.
Зачастую реакция Майяра приводит к образованию канцерогенных соединений, поэтому сегодня химики-технологи пытаются научиться управлять многочисленными потоками этой реакции таким образом, чтобы увеличить производство полезных веществ и избежать образования вредных соединений. Кроме того, в некоторых овощах, особенно богатых сахаром, таких как лук, реакция Майяра сопровождается еще одной реакцией – карамелизацией, при которой молекулы сахара вступают в реакцию между собой, а не с аминокислотами, и образуют аналогичный каскад ароматических продуктов. Поскольку в сахарах нет атомов азота и серы, которые имеются в аминокислотах, процесс карамелизации производит довольно узкий диапазон ароматических соединений со значительно меньшим по интенсивности флейвором, чем у жареных продуктов. При всей сложности данного процесса им нужно в некоторой степени управлять.
Рыба с большим содержанием жира образует значительно больше продуктов распада жирных кислот и, следовательно, больше соединений, образующих аромат приготовленной рыбы.
Изменение вкусовых предпочтений населения
Вы никогда не задумывались, почему пиво так хорошо сочетается с вяленой рыбой? Дело в том, что соленый вкус подавляет горький, поэтому вяленая рыба смягчает пивную горечь и позволяет проявиться другим вкусам. Один из первых шагов в этом направлении был сделан известным поваром Хестоном Блюменталем. Он начал экспериментировать с солеными ингредиентами в десертах и обнаружил, что белый шоколад и рыбная икра отлично сочетаются друг с другом. «Дуэт» был удивительным на вкус, поскольку оба продукта богаты триметиламином, отвечающим за рыбный привкус. Таким образом, Хестон Блюменталь обнаружил множество неожиданных сочетаний, таких как печень и жасмин, морковь и фиалка, ананас и голубой сыр, улитка и свекла.
В своей деятельности технологи должны использовать сходство и контраст при создании продуктов. А поскольку флейвор обеспечивается определенными веществами, входящими в состав продуктов, то сходством и контрастом можно управлять.
Практика вкуса полна подобных наблюдений, хотя они мало кому известны. Дело в том, что для большинства людей вкус является довольно расплывчатым, неопределенным понятием. Мы наслаждаемся утренним кофе или изысканным ужином, ничего не зная о сложном взаимодействии между вкусовыми ощущениями наших рецепторов, запахом, осязанием, зрением и даже нашими ожиданиями. Разумеется, иногда это хорошо, поскольку порой все, что нам нужно, это возможность быстро перекусить, не слишком фокусируясь на деталях. Это привычка начала формироваться с первой половины ХХ века, когда всеобщая индустриализация решила перевести ведение домашнего хозяйства, включая приготовление пищи, на промышленный поток. Стояла цель обеспечить людей необходимыми калориями и питательными веществами с минимальными затратами сил и времени. Вкус еды все чаще приносили в жертву скорости и простоте приготовления.
Между тем человек – это также единственный биологический вид, который сознательно меняет вкус пищи путем добавления в нее различных приправ (специй). Но вкусовые предпочтения людей со временем меняются, поэтому, возможно, через несколько поколений сегодняшняя еда покажется нашим потомкам весьма странной.
Можно предположить, что с расширением рациона питания обогатится и изменится репертуар вкусов. Уже сейчас начинается ажиотаж вокруг насекомых как вкусного, недорогого и устойчивого источника белка. Велика вероятность, что по мере роста мирового населения в рационе человека будет все больше насекомых. Сегодня такая перспектива может показаться не очень аппетитной, но вспомните, с каким подозрением люди относились к помидорам, когда те были впервые завезены в Европу, и как мы относимся к ним сейчас.
Есть также и такое мнение, что из-за демографического старения населения технологи увеличат использование всевозможных приправ в попытке компенсировать возрастное снижение сенсорной чувствительности. Один из способов стимулировать вкусовое восприятие – использовать больше соли и глутамата натрия, а также острых перцев. Но корректировка может быть и более точной. Например, известно, что с возрастом люди становятся более чувствительными к серосодержащим тиолам и менее чувствительны к фруктовым сложным эфирам. Тогда для пожилых людей можно будет изготавливать особые смеси приправ, содержащих больше сложных эфиров и меньше тиолов.
Роль вкуса нельзя недооценивать и с точки зрения медицины. Так, потеря обоняния может быть сигналом для врачей, так как является ранним признаком более серьезных медицинских проблем, например, болезни Альцгеймера или Паркинсона. Изменение восприятия вкуса пищи может сигнализировать и о развивающемся раке, даже когда опухоль не затрагивает головной мозг.
Еда – это не просто источник ежедневного удовольствия, она оказывает самое непосредственное влияние на здоровье человека. Это особенно актуально в наши дни, когда неправильное питание и избыток калорий породили настоящую эпидемию ожирения, которая реально угрожает сократить продолжительность жизни и значительно ограничивает физическую активность десяткам миллионов людей. Все больше людей в мире, особенно в США, страдает избыточным весом, их отличительной особенностью является пристрастие к сладким напиткам и высококалорийной пище с высоким содержанием жиров и углеводов. Если мы хотим справиться с ожирением как на глобальном, так и на индивидуальном уровне, то необходимо понять, почему мы едим то, что едим. Кроме того, следует знать, как вкус руководит нашим выбором продуктов и как его можно использовать для того, чтобы эффективно изменить наши пищевые пристрастия. Необходимо понять, как вкус помогает нам определить, что мы насытились, и как он сигнализирует о переедании. Следует признать, что это очень сложные вопросы, на которые пока нет точных ответов.
Самые большие финансовые средства вращаются в пищевой промышленности вокруг сладкого вкуса. Искусственные подсластители уверенно держат первое место в исследованиях вкуса. За ними следуют заменители соли, их высокое потребление – одна из причин того, что 65 млн жителей США страдают повышенным артериальным давлением. Перед производителями стоит задача найти способы уменьшить содержание соли в их продуктах. Но проблема в том, что соль привносит в еду нечто большее, чем просто соленый вкус: при грамотном использовании она способна подчеркнуть все остальные вкусы – сделать мясо рыбы более «рыбным», картофель более «картофельным». Во многом это объясняется тем, что ионы натрия способствуют извлечению из ингредиентов пищи компонентов, усиливающих запах, и переводят их в растворенный вид, более привычный для восприятия человеком. Без соли наша еда лишается не только вкуса, но и аромата. Вот почему опытные кулинары часто по запаху могут определить, что в блюде не хватает соли.
Обычно мы не осознаем того, что наше желание съесть ту или иную пищу определяется ее питательной ценностью, поскольку в нашей повседневной жизни флейвор пищи и ее калорийность неразрывно связаны между собой. Флейвор запеченного картофеля всегда сопровождается большой дозой углеводов, а флейвор лосося – хорошей порцией белков и жиров. Практически невозможно отделить восприятие флейвора пищи от ассоциирующейся с ним калорийности.
Безусловно, флейвор влияет на ассортимент пищи и на то, сколько мы едим. Такой механизм зависимости («флейвор – питательная ценность») наделяет нас тягой к высококалорийным продуктам, которые так доступны в наши дни. Хотя флейвор и является одним из факторов переедания, манипулирование им не решает проблемы. Делая еду более или менее вкусной, невозможно кардинально повлиять на пищевое поведение в долгосрочной перспективе. Каким бы соблазнительным ни был запах рисового пирога без жира, человеческий организм мгновенно определит, что здесь нечем поживиться, и нам быстро разонравиться его вкус и запах. Когда у нас есть выбор между лососевой икрой и ее аналогом, система «вознаграждения» в нашем мозге обязательно потребует выбрать лососевую икру.
Любой производитель продуктов питания, который пытается продавать продукты с пониженным содержанием жира, вынужден будет дополнительно бороться с врожденной эмоциональной тягой человека, взывая к его разуму и осмотрительности.
Таким образом, изучение вкуса пищевых продуктов включает в себя целый букет исследований с высокой научно-инновационной долей. Дальнейшее развитие органолептического анализа как научной дисциплины очень сильно обогатит профили «Технология продуктов из водных биологических ресурсов» и «Пищевая биотехнология гидробионтов» и позволит учитывать различные вкусовые нюансы при изготовлении рыбных продуктов в промышленных условиях.
Современный ассортимент пищевых продуктов ставит перед нами очередные вызовы, поскольку значительная доля в нем отводится сладким и соленым продуктам, чрезмерное употребление которых может иметь негативные последствия для организма. Кроме того, наш вкус формирует агрессивная реклама, против которой не всегда могут устоять даже взрослые люди, не говоря уже о детях.
Нам необходимо всерьез взяться за эту проблему и воспитать у подрастающего поколения культуру питания, чтобы они получили возможность вести полноценную жизнь и избежать различных патологий. Решением этой задачи должны заниматься специалисты, которых в настоящее время система высшего образования РФ не готовит. Очевидно, что мы опять упускаем очередную технологическую революцию, продолжая воспроизводить традиционных «бакалавров и магистров пустоты».
Игорь Ким, доцент кафедры «Процессы и аппараты перерабатывающих производств» Российского государственного аграрного университета имени К.Я. Тимирязева
Газета «Fishnews Дайджест»
Февраль 2018 г.